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导语:在机电一体化及自动化的撰写旅程中,学习并吸收他人佳作的精髓是一条宝贵的路径,好期刊汇集了九篇优秀范文,愿这些内容能够启发您的创作灵感,引领您探索更多的创作可能。
关键词:PLC技术;光机电一体化;应用
对于现阶段的生产、加工工作,基本上已经达到了全自动化的水准,多项设备的运转和应用,都是从实际需求来出发的,在各个层面上利用先进的机械设备来完成良性循环,从而为社会的需求提供较多的帮助。我国在现阶段的发展中,进入到了一个特殊的时期,各项事业均取得了大幅度的进步,发展空间也得到了很大的拓展。此时,想要在后续的工作中取得理想的成绩,就必须将优质操作技术有效融入,保证机械设备的功能、体系等得到深度的优化,最终获得预期效果。
一、PLC控制技术分析
在过往的工作当中,光机电一体化自动盘花机的应用,主要是通过传统的手段来完成的,在很多方面都保持了较为稳定的工作水准。这种情况的持续时间比较长,到近代以后,各类机械技术突飞猛进的发展,为很多设备的优化都提供了较多的参考。从技术的角度来分析,PLC控制技术占有很高的地位,无论是在技术体系上,还是在技术功能上,都表现出了较大的进步,很多工作的执行都没有出现漏洞及缺失。面对社会上物质需求的大幅度提升,PLC控制技术的应用需要从多个方面予以把控。
(一)功能强大
PLC控制技术在应用过程中,发现其功能异常的强大,能够在很多方面达到突出的成绩。一般而言,PLC的操作层次上,指令数量特别的多,能够达到几十条,甚至是上百条的指令。不同的指令内容存在较大的差异,由此可以开展相应逻辑问题的优化处理,确保在不同类型的数据运算上,能够获得精确的结果。在现阶段所掌握的PLC控制技术当中,普通计算机可以完成的工作,PLC控制技术同样可以进行良好的应用。除此之外,考虑到机械工作的操作过程中,需要达到良好的人机互动效果。PLC控制技术本身的功能,得到了很大程度的健全,其完全可以根据现实工作的需求,将人机界面良好的建立,将信息交换工作合理的完成,减少了过往工作的不足和缺失,从而在最终的工作价值上、工作效益上,达到一个最佳的水准。
(二)系统实现方便
从主观的角度来分析,现下的各项工作,其必须在工作效率、工作质量方面达到兼得的效果,不能出现任何的差错。而我国隶属于发展中国家的行列,机械层面上的内容,必须要保证系统的简单性、可操作性、可靠性等。PLC控制技术在应用过程中,自身的系统在实现过程中,能够取得非常方便的效果,整体工作很少出现严重的问题。例如,PLC控制技术的应用,其自身的控制逻辑,表现为程序的建立方法,利用程序更好的代替了硬件接线。如此一来,不仅在工作空间上得到了最大化的节约,同时在操作效果上也有所巩固,告别了以往的问题,整体工作效果非常值得肯定。除此之外,PLC控制技术的系统,其采用的硬件,全部是高度集成化的模块。这些模块均表现为配套的特点,完全实现了系列化、规格化的目标。我们在应用PLC控制技术的时候,硬件系统与方案的搭建,在整体上表现出方便的特点。
(三)可靠性高
就机械操作本身而言,可靠性是一个不能忽略的特性,在很多方面都将产生极大的影响。当下的各行各业,都必须在机械的帮助下,才能又好又快的完成。所以,我们在光机电一体化盘花机的应用上,即便PLC控制技术拥有了很多的特质和功能,依然要对可靠性方面的内容进行深思熟虑,不能出现任何的问题,否则将会影响到其他工作的顺利开展。
1. 在硬件设计层次上,PLC控制技术的输入电路、输出电路均得到了多个方面的优化处理,两种电路能够与内部的CPU进行电隔离处理,整体工作方法具有高度的可行性。经过大量的分析后,发现PLC控制技术的硬件设计工作,未出现严重的不足。自身的信息工作,主要是通过光耦器件来完成的,也可以通过电磁器件进行传递,选择性比较多。在PLC控制技术的内部当中,CPU板的运作,对客观情况做出了深入的考量,自身具备了良好的抗电磁干扰的屏蔽功能,为PLC程序的运行,提供了更多的帮助。
2. 软件实现层次上,PLC控制技术得到了很大的改变。一般而言,PLC的工作方式,主要是体现为扫描加中断的方法来完成。该模式在应用以后,可以保证PLC控制技术有序的来工作,将所有的混乱问题彻底的减少。经过长时间的应用后,PLC控制技术表现出的软件可靠性非常显著,整体上避免了继电控制系统常出现的“冒险竞争”问题,自身的控制结果,能够达到确定的情况,减少了很多不良因素的威胁。
二、PLC控制技术的应用
光机电一体化全自动盘花机是比较常用的设备,其在很多方面都取得了功能的进步和应用效果的提升。将PLC控制技术在设备中进行应用,不能单纯的按照主观想法来完成,还必须对客观上的指标实现进行深入的分析。就现阶段的技术而言,PLC控制技术整体上具备了较高的可靠性、可行性,未出现任何的不良问题。但对于光机电一体化全自动盘花机来讲,在其中应用PLC控制技术,相当于对技术限定了使用的环境和各项标准,如果出现了违背的情况,或者是在工作过程中表现为强制性的操作,都将对最终的结果构成威胁。
建议在PLC控制技术的应用上,从以下几个方面出发:(1)通过对传统手工制作绢花的工艺分析,结合 PLC、单片机程序控制技术、机械原理、电子技术等,实现手工加工过程的再现。(2)从电机马达参数研究方面入手,结合 PLC 控制技术,使送料长度、花瓣旋转的角度等达到最佳。(3)通过研究气动控制技术,结合机械部件实现绢花的自动装订系统。(4)在数字控制、硬件组成、新光电器件选用方面研究,以求达到绢花加工速度、质量等方面的技术突破。从电气化安全规则、人体学及安全防护、装备自身的安全防范、及采用绿色环保材料的使用上,以求达到与国际标准接轨。(5)机器结构设计。全自动盘花机主要由送料模块、成型模块、装订模块组成,如何设计机器结构,使其体积小、重量轻、易维护、易操作、可靠性高。
总结:
本文对PLC控制技术在光机电一体化全自动盘花机当中的应用展开讨论,现下的工作水平了有了很大的提升,多项工作的开展均未表现出任何的问题,创造的工作效益是非常值得肯定的。日后,需加深对PLC控制技术的研究,在各个方面减少不足,优化体系的同时,不断的推动光机电一体化全自动盘花机的进步。
参考文献
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[2]孔祥新,沈小引,刘敬科. 基于PLC FX2N-48MR的机械手控制系统设计[J]. 电子技术,2013,11:33-35.
[3]本刊编辑部,赵永霞,宋富佳,谢晓英. 国内外纺织技术及装备的最新进展(二)――ITMA ASIA+CITME 2014亮点预览[J]. 纺织导报,2014,06:65-80+82-86+88-109.
关键词:变电站综合自动化、后台监控系统、应注意的问题
0 前言
目前,变电站自动化系统已经广泛应用于各级变电站,自动化程度高,运行状态稳定,在实际运行中,充分发挥了技术先进、运行可靠的特点。变电站自动化系统在变电站的广泛应用,对变电站实现保护监控系统的升级换代、提高自动化程度、实现调度自动化和自动抄表、建设无人值班变电站和减人增效以及标准化管理等方面发挥了积极的、至关重要的作用。
1 在实际运行中存在的问题
1.1 后台监控机
(1) 是否设置后台监控机。
目前,关于在县级变电站自动化系统或是小型变电站是否设置后台监控机有两种观点: 一种是设置后台监控机,一种是不设置后台监控机。前一种观点是认为当前变电站仍然是有人值班或少人值班,设置后台监控机便于现场监控和管理,便于监控保护系统的安装和调试,便于保护定值的试验、调整和事故记录的查询等; 后一种观点是认为变电站将最终变成无人值班形式,故无需设置后台监控机。实际上,由于一次设备状况以及旧的变电站改造等问题,有不少县局尚未建立调度自动化系统和不能立即实现无人值班等原因,目前新建和改造的变电站很多仍然设置值班人员,既使以后能够实现真正的无人值班,也还需较长一段时间,因此,从实际需要出发,变电站应设置后台监控机,所以在订购变电站自动化系统时,应同时订购后台监控机及相应监控软件,防止不能满足实际需要而重新订购,增加投资。
(2)后台监控机应选择工控机。
由于后台监控机要求时实长期连续运行,处理的数据量比较大,响应速度快,而且处在强电磁环境,所以一般普通计算机无法满足要求,在选择时应选择高性能工控机。高性能工控机能够在强电磁环境工作,抗干扰性能强,能够时实运行,硬件设备工作稳定性好,能够满足变电站后台监控系统的要求。目前在一些变电站,由于后台监控机大量使用商用机、家用机和其它计算机,已经出现后台监控机损坏而不能工作情况。高性能工控机能够保证变电站后台监控系统的安全稳定运行。
(3)后台监控机运行管理。
实践表明,后台监控机的运行管理工作十分重要。在实际运行中,已经多次出现了后台监控机由于人为和监控机本身等原因导致瘫痪不能工作情况,有的变电站一年内就发生数次,多为人为原因引起,严重影响了变电站的整体运行。因此,为防止这种情况发生,一是要制定变电站后台监控机的运行和管理制度并严格执行,对值班人员进行约束,防止利用后台监控机玩游戏、上网,防止私自使用软盘和光盘使监控机感染病毒等,一旦发生人为原因引起的后台监控机瘫痪情况,严格按制度处罚。二是加强管理部门的定期和不定期检查,发现问题,立即处理,不留后患。三是设置操作系统和监控软件密码管理办法,只有管理部门和变电站站长掌握密码,普通值班人员不掌握密码,防止随意进入操作系统和启动、停运监控软件,防止使用后台监控机的软、硬件资源并遭到破坏。四是用监控软件封装操作系统,监控软件封装操作系统是指当第一次启动后台监控机时,监控机自动启动操作系统后继续启动监控软件,直至启动到监控软件界面,如果停运监控软件,需要输入密码,只有掌握密码的人才能停运监控软件,进入到操作系统。目前,有一些变电站自动化系统的后台监控软件不具备这种功能,应与厂家技术人员共同解决。监控软件封装操作系统功能在防止后台监控机被别人使用和被破坏等方面是十分有效的。在选择后台监控软件时,应注意选择具有这种功能的产品,提高后台监控系统运行的安全可靠性。
(4)后台监控机应配置不间断电源。
在一些变电站中,没有为后台监控机配置不间断电源,使用的是站用变交流电源。使用站用变交流电源存在下列弊端: 一是当系统停电时,后台监控机失去电源,不能工作; 二是占用变交流电压波动较大,电压质量有时不合格,有时电压高,烧毁计算机,有时电压低,计算机不能工作,不能给后台监控机提供合格的电源; 三是当站用电中断时,后台监控机失去电源; 四是当10kV系统接地时,站用变交流电源受到严重的谐波干扰,影响后台监控机的正常工作。目前,一些厂家生产直流逆变交流的逆变器,以站内直流蓄电池为逆变器的直流电源,逆变交流后供给后台监控机使用,容量选择500-1000VA即可。配置这种逆变器,不用另外购置直流蓄电池,节省投资,效果良好。
(5)后台监控系统中时实数据和事故记录不能存储。
目前,有的变电站自动化系统的后台监控系统,不能存储时实数据和事故记录。随着硬盘制作技术的不断发展,大容量硬盘已经出现并广泛应用,监控软件应具有按照可选的时间间隔存储时实数据的功能,应具有存储事故记录的功能,便于保存、查找、浏览和打印历史数据和事故记录。
1.2 保护监控系统不具有故障滤波装置
目前,在一些变电站的保护监控系统不具有故障滤波装置。作为变电站自动化系统,故障滤波装置应是必备一种装置,当配出线发生故障跳闸时,故障滤波装置能够记录故障跳闸前后10或更多周波内电流的变化以及故障电流值,便于分析故障原因。
1.3 保护监控系统的事故和预告音响信号
一些变电站的保护监控系统的事故和预告音响信号受后台监控系统的控制,当后台监控机不能工作时,事故和预告音响信号则不能发出,不能提示值班人员处理事故或故障,严重影响变电站的安全运行,这类情况已经发生几次,造成PT烧毁,开关事故跳闸不知道。
对于这种情况,应与厂家联系,共同处理,将保护监控系统的事故和预告音响信号独立出来,不受后台监控系统控制,防止发生后台监控机不工作时发不出保护事故和预告音响信号情况。
1.4 保护监控系统远动数据和信息的发送与接收处理
(1)远动数据和信息的发送。
一些变电站自动化系统的远动数据和信息是通过后台监控系统发送到调度主站,当后台监控系统不能正常工作时,则远动数据和信息的发送不能发送,这种方式不利于远动数据和信息的发送,应在保护和监控系统的通讯单元直接向调度主站发送远动数据和信息,不受后台监控系统控制。由于远动数据和信息的发送受后台监控系统的控制,已经有几个变电站由于后台监控机不能正常工作而停止向调度主站发送远动数据和信息。这种情况只能由生产厂家来给以处理。
(2)远动数据和信息发送、接收处理。
目前,一些变电站自动化系统对远动数据和信息的发送、接收处理能力不强,主要表现在: 不能上传保护定值、主变档位等,不能正确接收、处理调度主站的开关遥控操作、修改定值、主变调档等功能。由于这一问题的存在,对于变电站的自动化程度受到很大影响,不利于设备的远程操作。
关键词:电力调度自动化系统;一体化技术;应用
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.12.185
1 前言
我国电网建设工作随着人们用电需求的不断增加被赋予了全新的使命,随着时代的发展,逐渐扩大了我国的电网发展规模。所以,还直接加大了电力调度自动化系统所具备的工作压力。在分析电力调度自动化系统的实际应用情况的急促上得到,在以下几个方面电力调度自动化系统还是存在一定问题的,例如:集中控制功能以及电力调度全面性等。在准确掌握问题的基础上促使一体化技术得到进一步强化,最后促使系统性能目的得以实现。
2 一体化技术在电力调度自动化系统中的有效应用
2.1 一体化技术在系统接口方面的使用
首先是数据库模式编辑工具分析。在分析电力调度自动化系统相关资料的基础上得到,在实际应用过程中,电力调度自动化系统其所获取的电力数据,最终会传向于数据库,数据库是最终的一个处理场所。随着社会的发展,人们的使用需求呈现一个不断变化的趋势,但是,就算是电力调度自动化系统,其也会在某一些特定的时间出现当前数据库模式需求更改的情况。在分析上述情况的基础上得到,在电力调度自动化系统中有效的使用一体化技术,可以完成数据库模式的编制,同时完成编辑工具的编制,上述提到的编辑工具其可以发挥以下结果方面的作用:第一个作用是:应用UML图示化的方法来有效的表达数据库逻辑模型,在上述的基础上进一步有效的降低用户数据库模型构建难度,促使其得到有效的构建以及使用。第二个作用是:有效的检查逻辑模型跟物理数据库两者之间存在差异以及统一情况。在完成检测工作之后得到结果是不一致的话,那么上述工具就会提升用户,在收到提示的基础上行,用户就会合理的、正确的处理上述存在的两种要素关系。第三个作用是:数据库的备份作用。用户想要从根本上导出当前数据库中的所有模式信息,那么就需要使用一体化技术的数据库模式,使用其特有的编辑工具,在使用备份操作的基础上促使电力调度自动化系统的模式信息数据具有足够的完整性以及安全性。其次是SVG图形处理。对于电力调度自动化系统接口来说,图形是其中非常重要的一个传输对象。所以,在实际工作中想要保证电力调度自动化系统的接口可以科学的、合理的导入以及到处图形,那么就可以选择使用一体化技术,促使其逐渐形成SVG模式图形处理功能的一种。上述功能实质上指的是,在实际工作中,使用转换规则的基础上,从根本上转变电力调度自动化系统中涉及的所用图形,将其完成SVG格式的转变处理,最后促使该格式的图形联合起来,得到一个XML附加文件类型。在分析电力调度自动化系统实际情况的基础上得到,上述两种格式的文件最为主要的作用就可以拓扑连接所有电网模型涉及到的各类电力设备,同时拓扑连接所有图元涉及到的各类电力设备。
2.2 一体化技术在系统功能方面的使用
首先是数据维护功能。一体化技术在电力调度自动化系统中的有效应用可以促使电网建模得到统一化,在上述的基础上有效的使用在DTS系统中,同时使用在PAS子系统中,上述提到的这种模式的存在,可以在相同的数据库中储存上述子系统的相关数据,所以,在实际工作中,在分析用户实际情况的基础上得到,在维护操作的过程中,需要习得固定环境中的特定数据,就可以有效的维护多个子系统。其次是分区规划功能。电力调度自动化系统在使用一体化技术的过程中,实现了非常优质的分区规划功能以及作用,所以在,接入信息处理的过程中,可以将电压等级集变电站等级作为主要的参照条件之一,在分析上述两种条件的基础上得到,可以将电力调度自动化系统涉及到的区域进行划分,可以按照一定的标准对其进行不同责任区域的划分,最后促使后续电力调度工作实现有效的完成,并且保证电网安全利的工作下去。最后是分区控制功能。在实际工作中,电力调度自动化系统会存在大量的控制区域数量设计,涉及到范围也非常的广。所以,在不同区域之间存在不同的电力调度的时候,那么整个电网就会受到影响,进而导致稳定性受到影响。所以,在上述这个部分的工作中,可以选择有效的使用一体化技术,在上述的基础上促使电力调度自动化系统逐渐趋向于良好分控责任区管理功能,同时还可以从根本上改善其信息分层的功能,最后促使电能供应具备足够的稳定性以及科学性[2]。
2.3 一体化技术在系统图模库方面的使用
首先是绘图建模。电力调度自动化系统在有效的使用一体化技术后,逐渐合理化以及统一化系统的建模工作,同时还直接统一了绘图工作等各个部分。这样一来,我们可以在使用相同图形的基础上实现PAS和DTS等不同的应用的绘制工作,同时还可以完成一系列有效的建模工作。其次是智能图形拓扑。在电力调度自动化系统有效的使用了一体化技术后进一步合理化了电力调面向端口号的拓扑功能,促使其使用价值得到提升。所以,在实际应用的过程中,面向端口号的拓扑功能不会像往常一样需要相关的工作人员对其进行人工置顶操作,就可以产生相应端口号,这是智能化的、自动的完成形式。
3 结束语
综上所述,在电网运行过程中,有效的发挥电力调度自动化系统的作用是非常有必要的,因为其可以促使资源得到有效的分配。在实际工作中,电力调度自动化系统的实施会存在明显的问题。所以,对于电力调度自动化系统的使用功能、图模库、接口等部分实施一体化技术。在形成各个组成要素统一化特点的基础上有效的实现力调度自动化系统性能的优化以及科学化。
参考文献:
[1]王保义,邱素改,张少敏.电力调度自动化系统中基于可信度的访问控制模型[J].电力系统自动化,2012,12(23):76-81+115.
【 关键词 】 电力调度;自动化;一体化
Analysis of Integrated Technology of Electric Power Dispatching Automation
Wang Jin-tang
(Hubei Province Jiayu County Power Supply Company HubeiXianning 437200)
【 Abstract 】 With the continuous development of science and technology, power system reform of our country has also constantly move forward, toward the development direction of electric power system automation. Electric power automation technology is mainly for data acquisition and monitoring for operation of distribution network, the integration of power dispatching automation to ensure grid safety and stability, can control the electric power dispatching better. Application of integrated technology in power dispatch automation system, can provide better service for the power system, to provide protection for national economic construction. Analysis and Study on various automation technology and the integration technology we mainly on China's electric power dispatching automation problems.
【 Keywords 】 electric power; dispatching automation; integration
1 前言
电力调度自动化系统主要就是为配电网以及电力调度管理人员进行各项数据的采集,有效的管理和控制电网,确保电网安全顺利的运转,使得电网的经济运行和电力的质量得到大幅度的提高。随着经济的发展,电网也随之逐步前进,人民大众对电网的运行和管理需求在不断发生改变,要想电力系统安全有效地运行,这就需要电力调度自动化中的一体化技术适应未来电网的需求。本文主要是对我国电力调度自动化和自动化系统现状中出现的一些问题进行分析探究,主要分析研究电力调度自动化中一体化技术的应用,然后从平台一体化,应用功能一体化,接口一体化以及图模库一体化等方面进行解析。
2 电力调度自动化系统
2.1 电力调度自动化的内容
电力调度自动化系统是由调度总站、通信设备和厂站端三个部分组成的,厂站端又可以分为电厂综合自动化系统和变电站综合自动化系统。从另一方面来说,电力调度自动化系统又是最核心、最主要的调度总站系统。它的任务是保证电网安全可靠地运行,保障电力能量的质量,进而保证电网经济的运行。
2.2 电力调度自动化系统的框架
现在的电力调度自动化系统大多使用的是客户服务器分布式的体系架构。它的特点:提供系统开发运行一体化的运行环境;提供分布式系统的运行接口,扩大运行系统的范围;按照需求自动分配功能任务;多样化的功能任务;多元性和选择性的系统配置;统一透明的操作系统平台;配置的灵活性,保证电力调度自动化系统的可伸缩性;开发接口统一提供,支持二次开发和跨系统平台,缩短系统的开发进度。
2.3 电力调度自动化系统信息流向图
如图1所示。
2.4 电力调度系统中存在的问题
(1)我国在一开始进行电力调度时,电力调度的平台是在计算机平台的基础上建立起来的,所以,与现在的电力自动化系统有一些差别。目前的电力调度自动化系统更新的速度是非常快的,另外就是现在的一部分电力公司仍然处于传统的电力调度和电力调度自动化的转型过度时期。所以,系统仍会出现一些问题。电力调度自动化需要大量的硬件配合,并且系统都是全天不间断运行的,长时间的运作已经超过系统可以承载的负荷,还有就是一部分的外在因素也会对系统造成一定量的影响,这些因素都可以导致电力系统的设备出现老化,影响整个系统的安全运行。
在电力调度自动化系统中使用的是无人值班形式,这样可以节俭一部分的人力资源,但是在建立系统的时候,我们必须十分的耐心认真,稍有疏忽,就会在系统中留下安全隐患,从而就增加了安全事故的次数。另外就是也会出现其他一系列问题,如自动报警的信息很多,但是有些信息是没有用的,这样就会使工作人员忽略掉真正的安全事故信号,不能正常的监控到安全故障。
(2)在电网的电力调度系统中,电网模型的多变性问题对电力调度系统也有一定的影响。在构建电力调度自动化系统时,不断增加变电站和对变电站进行改造,这就需要我们对电力调度系统的数据和建模记录进行整合,减少在调度系统维护中的错误。在电力调度系统中,对变电站增加的过程中,需要对电力调度自动化系统进行建模和绘图,对电网进行监控;还要对电力调度系统进行日常维护,从而解决系统中存在的安全隐患。
(3)在对系统设备的调整中,对电力设备的集中控制功能有非常高的要求,要想使得电网模拟系统和电力系统达到同步,就应当实现电力在电网系统中的调度调整。目前的电力调度系统功能已经实现,要在各系统独立的基础上实现的,因此在电力调度的系统中,想要使得电网模拟系统和电力系统达到同步是比较困难,显得电力调度模型还是具备多边形,因此需要要求在电力调度系统方面要不断提高。
2.5 对电力调度系统中存在问题的解决措施
2.5.1加强管理,防患于未然
提高电力调度自动化系统安全有效地运行,就要加强管理人员的运行管理水平。第一,建立健全电力调度的管理制度,要根据制定的章法规范进行管理,实现规范化、制度化的管理。第二,责任落实到个人,清楚地划分岗位工作人员的职责,使得个人对自己的工作负责,确保工作能够及时认真的完成。最后,设备应当每天进行日常维护,应当定期全面地对系统进行检查,对于造成老化设备及时地更新、替换,减少在设备运行中的故障的发生。
2.5.2加强技术培训,提高综合素质
为减少在电力调度系统中工作人员由于技术问题而产生的系统故障,这就要求电力公司对工作人员定期的进行培训,这样不仅可以使工作人员掌握到最新最全面的理论知识,还可以提高工作人员实际操作的能力,能够在工作中灵活的运用所学到的知识。
3 电力调度自动化中一体化技术的必要性
为适应现代化电力发展的需要,电力调度自动化系统在不断更新与完善,这个时候一体化技术的出现体现了它的重要性,它是电力发展的产物,确保电力系统的安全运行。目前,在国内电力系统存在的问题是比较多的,一体化技术的应用研究有很高的实际意义,为我国的电力事业发展有重要贡献。
4 电力调度自动化的一体化技术分析
4.1 系统平台一体化
(1)电力调度系统可以按照自己的实际需要来选择不同的计算机硬件和操作系统,由于硬件和操作系统之间存在一定的差异,所以在电力调度系统中的数据底层、平台中的硬件和操作系统之间,利用中间件的分配方式来进行运行,用中间件的耦合方式来进行信息的转换。在电力调度系统中使用最多的中间对象是OMG和CORBA,这些中间件有很好的通信能力和较强的扩展能力,可以减少计算机硬件和操作系统之间的差异,从而实现电力调度系统平台的一体化。
(2)在电力调度系统中,中间件的特点有几个方面。中间件充分考虑了计算机操作系统之间的各类差异,对这种差异进行了处理和包装,使上层应用不用修改代码就可以应用到不同的操作系统上,从而实现在不同硬件和操作系统之间可以互相连接、互相通用、互相操作。中间件的发展,为电力调度一体化技术提供了一个统一的、虚拟的、可扩展分布的平台,由单一的系统转化为多种系统。在电力调度系统扩展或者将系统整合时,不会影响操作系统中已有的操作平台,利用完善的接口服务,完成系统的扩展和其他系统的无缝集合。
4.2 系统功能一体化
目前,我国的电力调度有了很大的进展,要实现电力调度自动化系统中的功能发展、智能化发展,这就要求在电力调度系统中的数据库、界面和图形等进行资源共享,从而达到功能的一体化。现在许多的电力调度自动化系统中,功能一体化已经有了很大的发展,其核心技术就是通信中间件的使用,它灵活的运用在电网配置中。我们可以在电网调度中的任何一个地方安装节点机,也可以在集中的地方安装节点机。电力调度系统的一体化也体现在界面的一体化,在实际的电力调度中,中间件对电力调度服务有一个完整的数据整合,实现系统应用的服务水平。中间件在电力调度系统中的合理应用,可以根据客户的要求,在电网调度系统中灵活设置。在电力调度系统中,电力中间件是应用模块的基础,利用中间件模块,可以使电力调度应用模块的正常运行和通信。
4.3 数据一体化
通过实现数据录入的一体化,进而实现各个系统功能、数据结构和应用系统的一体化。还有,在构建电力系统设备的图模库时,要为工作人员提供各种设备的信息,提供的设备信息要完整和准确,这样在以后的工作中可以按照这些信息对设备进行维护。
数据维护一体化的内容是指在对子系统的电网建模和设备参数及进行浏览和编辑后实现统一,对数据库的数据进行统一存储,使得电力调度自动化系统中的数据和数据库中的数据相统一。电力人员在对数据的掌握后进行对图模的维护,从而实现对电力调度自动化工作的维护。
4.4 电力调度接口的一体化
电力调度系统可以通过数据的访问对资源服务的接口进行查询,从而提供访问的服务,在访问时可以选择服务的接口,以及对访问电力调度系统的次数和状态作记录。由于在访问时可以选择服务的接口,这样客户在查询信息时,可以让客户对其感兴趣的信息进行查询,是查询服务接口不断更新,实现对电力调度进行服务的目的。因此,要实现对电力系统接口的一体化,要建立起它的开放性,用标准的图模进行对数据接口的服务,实现电力调度中的随插随用。
5 结束语
一体化技术在电力调度中的广泛运用,减少了劳动力,减少工作人员的劳动强度,使工作人员集中所有的精力进行对电网的监管和控制,提高电力的安全运行和电力的质量。健全完善电力调度自动化中的一体化技术,增加了电力的可靠性,节约资金,大大提升了社会经济效益。
参考文献
[1] 郭东强.一体化技术在电力调度自动化系统的应用研究[J].山东大学学报,2009(09).
[2] 向志红.一体化技术在电力调度自动化系统的应用分析[J].电子制作,2013(12).
[3] 杨静.电力调度自动化系统的一体化技术研究[J].中国新技术研究,2011(15).
关键词:一体化教学模式 电气自动化 学生能力
随着科技和社会的发展,电气自动化设备的应用越来越广泛。因此,对于各个院校来说,对电气自动化专业学生的培养也越来越重要。尤其对于技工院校来说,学生的基础薄弱,如果按照以前的教学模式进行教学显然无法得到好的效果。因此,各个技工院校都在不断地推进教学改革,积极地开发实用性、有价值的课程。这些课程都以培养学生的综合职业能力为目标,以典型任务为载体,采用以学生为中心的一体化教学模式。实践证明,采用一体化教学模式的班级学生动手能力强,理论知识掌握牢固,探究性学习能力强,可以说取得了良好的教学效果。但是,在教学过程中或多或少会出现一些问题,这里我们根据不同院校电气自动化专业老师的反馈意见,将问题总结一下,并提出了相应的解决办法,以求和大家交流,共同提高。
一、学生的主体地位没有得到体现
在一体化教学过程中,有的教师只是把学生的上课地点从教室挪到了实验室,先是讲一大堆的理论,然后老师做示范通过实验验证后,学生再模仿老师做一遍,没有掌握的,教师会再做一次示范。在这样的教学过程中学生只是机械地模仿,以后的工作中是不会有创新能力的。而真正的一体化教学,要注重对学生探究性学习的指导和训练,指导学生自己去观察现象、分析事实、提出问题,然后分析问题、提出假设、做出推理,再设计实验方案和实施方案,收集(记录)结果、分析得出结论,这有利于培养学生的创造性思维和实际动手能力,激发学生的主观能动性,真正体现学生的主体性。当然,在其他非探究性的教学内容的教学中,我们也要通过改变老师的教学方式来让学生成为学习的主体。
二、理论知识不衔接
这里存在两方面的问题:一方面体现在一体化教学过程中,学生在实训室上课,感觉一下自由起来,注意力不容易集中,教师有时很难控制。在这种情况下,教师要想调动学生的积极性、主动性适时地进行理论教学的确很难,特别是年轻的教师更难做到抓住学生的“心”。另一方面表现在某一个模块里不知道学生要具备哪些理论知识,各个知识点要放在模块的什么地方讲解比较恰当,怎样讲让学生容易懂。这些都要求教师能够突破传统的理论知识体系,并对其进行重组和安排。但是如果教师的知识面不够宽或者年轻教师经验不足,是不可能面面俱到的。
针对这方面的问题,笔者认为毕竟教学改革不是个人的事,也不是一个教师的能力所能解决的,因此建议学校领导组织相关学科的老师,研究开发适合本校实际情况的一体化课程。
三、不能给出合适的引导问题,学生无法参与其中
在做三相异步电动机拆装时,教师给出的扩展知识是要求了解三相异步电动机的原理,这根据技工院校学生的实际是不可能做到的,问题太难,往往会导致学生中没有一个人会做。可紧紧围绕这节课开始时给出的电动机的结构和应用进行扩展,提出让学生自己去描述电动机的组成和应用,这个问题学生在课后查资料是能够做出来的,这样既能巩固本节课的知识又能解决实际生活中的问题,能够激发学生的学习兴趣。
四、评价内容不够全面
在评价内容上大多数的老师只是对学生的最终成果进行评价,组内哪个同学在整个过程中提供的建议多、哪个建议最好、哪个态度是最积极这些过程性的评价几乎没有。对此,笔者建议我们在对结果评价的同时,过程性评价也不可忽略,每完成一个项目就给出一个综合成绩。这样才能让学生积极主动地去思考,让更多的学生参与其中。
总之,一体化教学模式对我们教师来说既是一种挑战,又是我们教学能力的一种综合体现,对学生来说好处多多,所以我们要以积极的态度面对这个教学改革。这就需要我们积极更新观念,改变教学策略,注意师生角色的转变,而且在实际的教学过程中,要求我们注意课堂的每一个环节,注重给学生营造一个轻松、民主、和谐、愉快的学习氛围,建立平等、民主、信任的新型师生关系,引导不同层次的学生都自主参与到教学活动中来,积极思考,获得进步和发展。
参考文献:
[1]舒秀礼.实行“一体化”教学的几点思考[J].职业,2006.
[2]李丹.技工学校机电学教学中学生能力培养的几点思考[J].毕节师专学报,1997,(1).
[3]李建.如何培养学生的关键能力[J].广州白云职业技术学院学报,2003,(1).
关键词: 配网自动化;系统建设;实施问题;分析探讨
Abstract: For the favorable real-time, high automation level and high management performance, the distribution automation and management system can make a contribution to the improvement of power supply reliability and power quality, the users service. Due to the significant economical superiority and social comprehensive benefits, it is the common goal for us to develop a distribution automation system with advanced technique and practical functions. This paper makes an exploration of the distribution automation system and puts forward the precautions of it, for your reference.
Key words: distribution automation; system construction; implementation issues; analysis and exploration
中图分类号:P415.1+3 文献标识码:A 文章编号:2095-2104(2012)
1配网自动化的实施目的
配网自动化在我国的兴起主要是缘于城网改造工程。长期以来配网建设不受重视,结构薄弱,供配电能力低,国家出台的城网改造政策,提出要积极稳步推进配网自动化。配网自动化实现的目标可以归结为:提高电网供电可靠性,切实提高电能质量,确保向用户不间断优质供电,提高城乡电力网整体供电能力,实现配网管理自动化,提高管理水平和劳动生产率,减少运行维护费用和各种损耗,实现配网经济运行等。配网自动化是减少故障停电时间,提高供电可靠性的有效途径之一 配网主站系统是配网自动化系统的核心和大脑中枢,其能否稳定是整个配网自动化系统成败的关键。在主站系统建设过程中,面临各种独立的系统,如配网SACAD、配网GIS、营销MIS 等,这些系统之间存在着不同紧密程度的耦合关系,需要互联互通,进行信息交换和相互操作。而各系统基于不同的硬件平台,采用不同的操作系统和标准,基本上是信息孤岛,数据和功能不能共享,加大了维护工作量,系统升级和扩展困难,更谈不上综合利用信息并产生新的应用。所以,需要将各应用系统的信息进行整合,形成一个不仅能提供统一、通用、标准、开放式的接口,而且能将系统集成能力提高到一个新高度的公共信息集成平台。因此,必须通过一种技术方案来接口、存储、归类、管理、分析多个系统的综合数据,形成统一的综合数据平台,并提供数据接口、手段灵活的查询和数据挖掘及高层决策分析。
2配网自动化的功能范畴
目前对于配网自动化还没有严格的定义,各个系统的功能也差异很大。习惯上把属于配电调度管理方面的自动化称为配网自动化,一般可包含以下功能:
2.1基本功能
①配网SCADA:中压以下配电网的数据采集、监视控制。
②配网故障处理:中压馈线的故障定位、隔离和恢复供电。
③配网网络分析:包括配网网络建模、网络结线分析和动态跟踪着色、负荷预报、网络监视、配电网潮流、短路电流、网络重构和操作票管理等。
2.2增强功能
(1)电能计量与计费:它可能是一个分离的系统,但也可作统一的考虑,如电量采集的集中器可以单独设置,也可以和配电SCADA系统中的FTU,DTU,TTU合并起来,通讯通道也可以综合考虑。主站功能也可以综合进SCADA系统中,节约投资而且可靠。
(2)投诉电话管理:它本身是一个相对独立的系统,但是由于它要用到配电自动化系统中的图形接口、网络分析、故障诊断等功能,同时它也可以为调度提供故障处理的补充信息,特别是在馈线自动化还未实现的地区,因此是DMS的一个有机组成部分。
(3)地理信息系统在配网自动化中的应用主要是指在网络分析,故障定位,网络着色,网络重构等实时功能以及在用户服务中的应用。在整个配电管理中,配网自动化系统是实时信息系统,它和配电管理信息系统的综合和一体化将构成配网信息系统。
3配网自动化应具备的条件
配网自动化的内容是对所管辖的全部柱上开关、配电变压器进行监控和协调,既要有实现FTU的三遥功能,又要具备对故障的识别和控制功能,从而配合配网自动化主站实现配电网运行中的工况监测、网络重构、优化运行。作为系统自动化的一部分,直接面向用户且信息量大,故要求它必须具备先进的适应性和强大的多系统接口能力。与其它自动化系统比,特点是协调和集成,在充分数据共享的基础上发挥集成后系统整体的性能,以支持和带动电力企业业务和管理水平的提高。
配网自动化的内容和特点决定了配网自动化的系统结构应当是一个分层、分级、分布式的监控管理系统,应遵循开放系统的原则,按全分布式概念设计。按照一个城区全部实施设计,系统必须将变电站级作为一个完整的通信、控制分层。
4配网自动化系统的结构
我国和世界上多数国家一样,把终端变电站的馈线及其以下划归配电系统。这样划分的好处是,具有远动终端RTU的变电站,不管是枢纽变电站或是终端变电站统属于输电系统,便于远动化管理。和用户有关的馈线纳入配网系统,便于商业化运营。因此,配网系统大多为中压和低压两级。配电网结构复杂,测量点较多,如果按照传统SCADA的集中式系统结构,一个系统只设置一个中心站(主站),所有测控终端(RTU,FTU)都与中心站通讯,这样使得中心站容量过大,造成维护量大而且冗余数据多。
合理的系统应采用分层结构,即分为主站层、子站层和终端层。在配网自动化系统管辖区域下分为几个子区域,每个子区域设立一个区域控制中心,或者称为子站。在区域范围内的测控终端与子站通讯,子站再与主站通讯。采用这种分层结构,首先有效减轻了主站负荷,提高了系统效率,测控终端采集的数据先经过子站的处理,子站可以只上送重要信息,主站可以只处理它所关心的数据;其次,它使我们可以合理构筑系统的通讯拓扑结构,从而节省通讯资源并提高利用率。下面我们分别讨论这几个层次。
关键词:机电一体化;智能;环保
中图分类号:TH111文献标识码:B文章编号:1009-9166(2009)011(c)-0086-01
一、机电一体化在工程机械中应用
机电一体化是当今自动化技术发展的最高阶段。早期的自动化技术主要是借助凸轮、机械机构等实现的,这一时期的自动化实际上是机械自动化;随着电子技术的发展,凸轮、机械机构逐渐被继电器、接触器、电磁开关等机构所取代,实现了电气自动化,机械机构大大简化,自动化水平大为提高;机电一体化则是生产实践对自动化技术进一步发展的需要,也是微电子技术、计算机技术、信息技术、控制技术和精密机械技术等发展的必然产物,是以计算机为主要特征的自动化技术。如果说机械系统处理的对象是运动、力、物质和能量,电子系统处理的对象是信息和知识,则机电一体化系统不仅有处理能量和物质的功能,而且还有处理信息和知识的能力。机电一体化技术发展至今已成为一门有着自身体系的新型学科,其发展历程可分为4个阶段:①数控机床的问世是机电一体化发展的开始;②微电子技术为机电一体化带来勃勃生机;③可编程序控制器的发展为机电一体化提供了坚强基础;④激光技术、模糊技术、信息技术使机电一体化跃上新台阶。机电一体化技术的发展初期,人们的目的是利用电子技术的初步成果来完善机械产品的性能,那时研制和开发还处于萌芽状态,而且由于当时电子技术水平不高,机械技术与电子技术的结合还不广泛和深入。其后计算机技术、控制技术、通信技术、大规模集成电路的发展,为机电一体化的发展奠定了技术和物质基础。
二、机电一体化的发展趋势
1、个性化。在知识经济时代,求新、求异、追求个性是消费需求的一个特征,而柔性化为产品个性化创造了技术条件。所以,在信息时代,机电一体化产品将呈现个性化趋势。与此相适应,机电一体化产品的生产模式及观念也在发生改变。因此精益生产、敏捷制造、智能制造、虚拟制造等得以相继出现。2、高性能化。高性能化一般包含高速、高精度、高效率、高可靠性。新一代CNC系统就是以此“四高”为满足生产而诞生的。它采用多CPU结构,以多总线连接,进行高速数据传递;采用精简指令集机,实时多任务操作系统并行处理;设置多重缓冲器,故障诊断、自动检错、纠错、系统自动恢复等技术保证该机电一体化产品具有高性能。3、智能化。人工智能可使机器具有判断推理、逻辑思维、自主决策等能力,虽然机电一体化产品不可能具有与人完全相同的智能,但依赖高性能、高速的微处理器可使其具有低级智能或人的部分智能,从而达到更精确的控制目标。机电一体化的发展和进步体现在其产品的智能上,智能化是机电一体化技术与传统机械自动化技术的主要区别之一。它是在控制理论的基础上,吸收人工智能、心理学、生理学、运筹学、计算机科学等新思想、新方法,模拟人类智能,对诊断过程、人-机接口、自动编程和加工过程等问题进行分析、判断、推理、构思和决策,以取代或延伸制造工程中人的部分脑力劳动,并对人类专家的制造智能进行收集、存储、完善、共享、继承和发展,以求得到更高的控制目标。4、微型化。微型机电一体化系统是机械技术与电子技术在纳米尺度上相融合的产物,是机电一体化的一个新发展方向,微型机电一体化产品,泛指几何尺寸不超过1cm3的机电一体化产品,并向微米、纳米级发展,其体积小、耗能小、运动灵活,微机电一体化产品的加工采用精细加工技术,目前已可运用蚀刻技术在实验室制造出亚微米级的机械元件,当将这一成果真正应用到实际产品时,其机械部分和电子元件即可完全集成在一起,组成一种体积很小的自律元件。在生物医疗、军事、信息等方面具有不可比拟的优越性,是近年和将来十大关键技术之一。5、绿色化。机电一体化产品的绿色化主要是指使用时不污染生态环境,报废时能回收利用。工业的发展,使得资源减少,生态环境受到严重污染。因此绿色化成了时代的趋势,产品的绿色化成了适应未来发展的一大特色。6、系统化。系统化要求系统体系结构采用开放式和模式化的总线结构,系统可以灵活组态,进行任意剪裁和组合,同时寻求实现多子系统协调控制和综合管理。其中,仿生物系统化就是根据一些生物体优良的构造研究某种新型机体,引导机电一体化产品向着生物系统化方向发展。7、网络化。机电一体化新产品一旦研制出来,只要其功能独到,质量可靠,很快就会畅销全球,由于网络的普及,基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾,而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品,现场总线和局域网技术的应用使家用电器网络化已形成优势,利用家庭网络将各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家电系统,能使人们待在家里就可分享各种高技术带来的便利与快乐。因此,其产品无疑将朝着网络化方向发展。8、柔性化。机电一体化产品的控制和执行系统具有足够的“冗余度”,即有较强的“柔性”。
结语:大力发展新一代机电一体化产品,不仅是改造和武装传统机械老设备的一条新路,而且是推动机械产品更新换代和开辟新领域、发展与振兴机械工业的必由之路。机电一体化产业覆盖面非常广,而我国人力、物力、财力有限,机电一体化产业发展不可能面面俱到、平铺直叙。因此,要分清主次,突出重点,大胆取舍。既要抓住传统产业的电子信息技术改造,使机械技术与电子技术初步结合;又要在新产品设计之初,就统一考虑机械与电子的融合,使机械与电子密不可分,从而使设计、生产出来的新产品真正做到机电一体化。另外,政府职能部门应合理调配资源要素,对开办、生产机电一体化产品的高新技术企业提供方便,增大支持力度。同时,严格限制资源消耗较高的传统产品的发展,对未适时采用机电一体化技术的落后产品强制淘汰,大力提倡传统产业的技术改造,凡涉及到机电一体化技术的开发、应用等项目应优先立项、大力支持。此外,还可以设立机电一体化科研技术专项基金,从经济上促进机电一体化的发展。
作者单位:二十一冶建设有限公司机械化分公司
参考文献:
关键词:机电一体化系统;机械工程;应用分析
目前,信息化社会为经济发展注入了新的活力,国民生活水平逐渐提高,使其日常需要也明显增多。科学技术作为现代生产制造的依托,可通过对现有技术进行创新并开发新技术来提高社会生产力。其中,机电一体化技术的发展使其代替传统机电技术成为机械工程及石油企业关注的焦点。其可以对复杂性强的工程进行处理,并能在一定程度上提高机械生产、石油加工效率,其所特有的科学化与自动化对于机械工程行业及石油企业等都发挥着重要的作用,并且对社会经济建设具有非常现实的意义。
1现代化技术在机电一体化系统中的应用分析
1.1自律分配化系统的应用
机电一体化系统是在科学信息技术发展的潮流下,对传统机电模式进行创新再开发的一种新型机电模式,其对机械工程、石油企业作业质量的提高具有一定的影响[1]。因信息技术普及比例相对较高,所以机电一体化系统也开始显现出其特有的自律性,主要是指机电一体化系统在开展工作过程中,每部分都是属于独立存在的,当运行过程中某一点出现了故障,只有故障点会停止运行,其他的部分仍旧可进行正常的工作,且其在工作过程中不受任何外界因素影响。机电一体化这种特别的自律分配对减少重大事故发生的可能性具有非常重要的意义,其能够在正常开展工作的同时,对工程本身安全性做出一定的防护。
1.2全息技术的应用
为保证机械工程中进行顺利,且能够对每一个环节都进行实时监控及管理,掌握机电一体化系统每一时段的运行情况,全息系统开始逐渐被机械工程专业工作人员所追捧,其对于机电一体化实现了其向自动化及智能化的高水平发展,为机械工程专业水平的提高提供了一定的奉献意义,将成为未来机械工程技术发展中的潮流。
1.3光学技术的应用
目前,高新技术普及下,信息化社会成为了我国未来发展的一大趋势,其通过光学技术及机械电子技术的结合发展,从而生成机电一体化系统的过程。之后,机电一体化带动了机械工程中电子工程的开发与建立。其中,光电一体化系统在机械工程中的应用可在一定程度上对机械工程过程进行规范,提高专业机械设备的使用效率,保障相关工作人员的人身财产安全。除此之外,光电一体化系统中应用了光电技术,其对机械工程信息传输方面有着重要作用,可利用光电技术,对光电一体化系统进行有力地开发与创新,且能为光电一体化系统进行一定的技术支持,这对完善光电一体化系统具有深远的意义。
2机电一体化系统在机械工程中的应用
2.1实现监控功能技术
机电一体化系统可对机械工程实行实时监控,监控范围包括了对机械作业、设备以及机械群运动等。当进行机械作业时,电子监控设备会对机械运转情况或者突发状况实施监测,发生事故时会发出警报声以提醒工作人员尽快停止使用,并将具体信息反馈给实施监控的上级工作人员,使其能够在最短的时间内完成对故障机械的修理与维护,并且保护了机械使用工作人员的安全。对于减小了机械故障造成重大事故的可能性,并从根本上降低了机械维修成本,这对提高机械工作的效率具有非常重要的意义。
2.2提高机械生产效率
机电一体化系统能够有效改善机械工程资源利用问题,可实现资源浪费现象,这对降低机械作业成本非常重要,并且能够在机械工作过程中,利用高新电子设备对资源使用情况进行实时调节,提高资源利用率。
2.3提升施工作业精准度
在机电一体化系统中,运用电子控制系统对机械设备精准度加以限制,可帮助其能够实现机械工程设备自动化。并且用电子自动化代替传统的人为称量步骤时,可提高机械作业中称量的精准度,这对机械工程完成质量提供了有力的保障。
2.4实现机械作业自动化完成
机电一体化应用于机械工程中时,可推动其向半自动化或自动化方面发展,利用设备自动化技术减少工作人员工作压力,并且可以代替传统人工测量等工作,可提高工程效率[3]。并且能够在自动化工作同时,减少事故对工作人员安全造成的影响,提高了机械工程设备及整个作业过程的安全性。因此,机电一体化系统所实现的机械作业自动化完成为机械工程行业的发展奠定了坚实的基础。
3结语
机电一体化系统作为科技信息发展下的产物,一直在不断地进行完善与改进,将其应用于机械工程或石油企业中时,可推动作业过程向自动化发展,并在一定程度上提高了工程作业精准度,这对机械工程及石油行业工作效率及质量都有非常重要的作用,对我国社会经济建设也具有深远的意义。
参考文献:
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关键词:机电一体化;传感器;检测技术
中图分类号:TP212 文献标识码:A 文章编号:1674-7712 (2013) 06-0100-01
目前,我国在传感器上的研制与传感检测技术的应用已经有所成就,但是与外国的很多先进技术还具有很大的差距。机电一体化是现代科技发展下的产物,它在各个领域都有所应用,并且起着非常大的作用。本文主要介绍传感器与检测技术的基本概念,和传感器检测技术在机电一体化系统中的具体应用及发展趋势。
一、传感器与机电一体化的介绍及联系
(一)传感器的概念
在工程作业中,能按照固定规律将一种量转换成同种或者不同种量值并且传输出去的工具,我们称它为传感器。传感器和人类的器官有相同点,并且在人类器官上有所延伸。在信息化的社会中,人们通常也利用传感器检测力、压力、速度、温度、流量、湿度、生物量以及更多的非电量信息来促进生产力的发展。
(二)机电一体化的简介
日本机械振兴协会经济研究所对机电一体化提出的解释在国际上被首次认可,也可以说是机电一体化的初步定义,“机电一体化是在机械的主功能、动力功能、信息功能和控制功能上引进微电子技术,并将机械装置与电子装置用相关软件有机融合而成的系统总称”。从它的定义上能看出,机电一体化技术涉及到了很多方面,例如,机械制造技术、测试技术、人工智能技术、微电子技术等等。
(三)传感器与机电一体化的联系
传感器技术在机电一体化中起到非常关键的作用,它不仅能控制机电一体化系统的正常运作,还能在各种程度上为机电一体化提供相关运作的信息。在具体的操作上,传感器主要的作用是检测机电一体化系统自身、操作对象以及作业环境。从此可以看出,克服种种自身与环境带来的影响,并且能够准备,快捷的获取到所需的信息,才能使机电一体化系统的工作效率提高。所以,没有传感器对信息精确、快速的处理,就没有机电一体化的高水平工作效率。机电一体化在某种程度上带动了自动化技术的发展,而传感器技术水平的高低,很大程度上影响着机电一体化的自动功能,传感器技术水平越高,自动化水平就越高。
二、传感检测技术在机电一体化中的具体应用
(一)机器人需要传感器
机器人是自动化科技的代表产物,它的自动化程度在某些方面实现了很大的突破。它之所以具备良好自动化功能,在操作中能够准确无误,其中主要原因是传感器的作用。传感器在机器人内部感知到自身、外部或者操作对象的状态,从而对信息进行处理,比如,速度、加速度、方向、位置等等。
(二)机械加工过程的传感检测技术。
1.切削过程和机床运行过程中的传感技术应用
切削过程中,传感器的主要作用是对提高切削过程的效率、制造成本和对金属材料的切割的检测。传感器通过对切削力、切削过程振动、切削过程的声音发射和切削过程中电机的功率等传感参数的检测,来对切削过程中的切削力、振动的变化进行有效的辨识。在机床的运行方面,传感器的主要是对驱动系统、温度的监测与控制、轴承和回转系统以及安全性进行跟踪检测,其检测结果具体有机床故障停留时间、工件的粗糙程度、加工过程中的准确度和精度、液的流量和机床的运行状态等传感参数。
2.工件加工过程的传感
对工件的过程监视是传感器在工程与研究中最早的应用,同时在此中也是应用最广泛的,但在很早的时候传感器技术在工件制作的过程中只起到对质量的监控,直到20世纪80年代,传感器才同时应用在工件的识别和安装位置上。主要表现在检测用来加工工件的工作过程是否符合工件加工的标准程序、即将被加工的工件是否是当前要求被加工的工件、工件所安装的具置是否是当前工件要求安装的位置。
(三)传感器在数控机床上的应用
数控机床的主要工作过程是利用数控技术中的数字信号对机床的工作过程进行控制,也就是说将刀具的具体运行过程与路线以数字信号的形式记录下来,然后经过系统的识别发出信号,使机床上的工件与刀具产生相对运动,从而加工出达到标准的零件。
三、传感检测技术的地位和作用
传感检测技术不仅是机电一体化中不可缺少的技术,也是实现自动控制、自动调节的关键环节。在很大程度上传感器的检测技术影响着自动化系统的质量。在一个自动化系统中,只有利用传感器的检测技术对各方面参数进行检查,才能使整个自动化系统正常的工作。在科技高速发展的今天,不论是生活中还是生产中都能利用到检测传感技术。例如,部分仪器设备、办公设备、家电中的计算机继承制造系统、CNC机床、大型发电机等等。在国防事业和装备武器上,传感检测技术同样有着重要的作用。可以看出,传感检测技术在提高生产设备和系统安全经济运行监控检测手段、控制产品质量等方面都推动了社会生产力和科学技术的发展。总的来说,无论从宇宙到陆地,从陆地到海洋,从顶尖技术到基础知识,从复杂的大型自动化设备到社会中每个细节,传感检测技术都扮演着重要的角色。
四、我国传感器技术的发展方向
精度的发展:在原有的基础上研究出更加具有灵敏度、准确度、灵活性的传感器;可靠性的发展。传感器的抗温度性能、抗压力性能、抗干扰性能都是影响传感器可靠性的关键因素,所以我们应该注重这些因素,增强传感器的可靠性;微型化发展:努力开发出更好的材料与技术使传感器微型化的理想成为现实;节能性发展:传感器的工作是建立在电源的基础上的,既耗费能源又费时费力。所以我们应该努力研制出不靠电源的传感器。
总之,虽说目前我国在传感器上的研制与传感检测技术的应用已经有所成就,但是与外国的很多先进技术还具有很大的差距。所以,我们应该从研究手法和设备上做出提高,从而使传感器与检测技术在整体的运用上有所增强。
参考文献: